DES 实现项目

项目简介

本项目使用 C 语言实现了标准的 DES（Data Encryption Standard）算法，支持以下四种工作模式：

• ECB (Electronic Code Book)
• CBC (Cipher Block Chaining)
• CFB-8 (Cipher Feedback，8 位反馈)
• OFB-8 (Output Feedback，8 位反馈)

同时提供加密和解密功能，并支持大文件的性能测试。

文件结构

DESimplementation/
├── DES.c, DES.h            // DES 算法核心实现
├── DESConstants.h         // DES 常量表
├── workMode.c, workMode.h  // 四种工作模式（ECB/CBC/CFB8/OFB8）实现
├── util.c, util.h         // 文件读取/写入与十六进制转换工具
├── main.c                 // 命令行接口，参数解析和流程控制
├── enum.h                 // 加密模式枚举定义
├── Makefile               // 构建与测试规则
├── README.md              // 项目说明
└── txts/                  // 测试数据与结果目录
    ├── plain.txt          // 原始明文(十六进制文本)
    ├── key.txt            // 密钥文件(16 字符 hex)
    ├── iv.txt             // 初始化向量文件(16 字符 hex)
    ├── cipher_ecb.txt     // ECB 模式密文
    ├── cipher_cbc.txt     // CBC 模式密文
    ├── cipher_cfb.txt     // CFB-8 模式密文
    ├── cipher_ofb.txt     // OFB-8 模式密文
    ├── plain_*.txt        // 各模式解密输出
    └── speedtest/         // 性能测试脚本与数据
        ├── randomdata.txt // 用于速度测试的 5 MB 随机数据
        └── speed_test.py  // 性能测试脚本

命令行参数

e1des -p <文件> -k <文件> [-v <文件>] -m <模式> [-d] -c <输出>

• -p <plainfile>: 明文或密文输入文件 (十六进制文本格式)
• -k <keyfile>: 密钥文件，16 个 hex 字符 (64 位)
• -v <ivfile>: IV 文件，16 个 hex 字符 (仅 CBC/CFB/OFB 模式需指定)
• -m <mode>: 模式名称，可选 ECB|CBC|CFB|OFB
• -d: 指定后执行解密；不加则执行加密
• -c <cipherfile>: 输出文件路径

构建与测试

WIN32 平台

1. 需要安装 MinGW 或 Cygwin，并确保 gcc 命令可用。
2. 前往https://ftp.gnu.org/gnu/make/ 下载最新版本 make 工具，解压到本地
3. 在确保gcc已经配置好的前提下，在make工具目录下打开命令行，执行以下命令：

   build_w32.bat gcc

   该命令会自动编译项目并生成，到这里已经编译了make的二进制 文件了，文件名为gnumake.exe，位于当前目录下的GccRel文件夹。 然后再到环境变量，添加刚刚的GccRel文件夹。 以上步骤完成后，运行gnumake -v，如果显示版本号，则说明安装成功。
4. 进入项目目录，执行以下命令编译项目：

   gnumake

5. 快速功能测试：

   gnumake test-ecb      # 测试 ECB 加密
   gnumake test-cbc      # 测试 CBC 加密
   gnumake test-cfb      # 测试 CFB-8 加密
   gnumake test-ofb      # 测试 OFB-8 加密
   gnumake test-dec-ecb  # 测试 ECB 解密
   gnumake test-dec-cbc  # 测试 CBC 解密
   gnumake test-dec-cfb  # 测试 CFB-8 解密
   gnumake test-dec-ofb  # 测试 OFB-8 解密

6. 性能测试 (Python 脚本)：

   cd txts/speedtest
   chmod +x data_generator.py
   chmod +x speed_test.py
   ./data_generator.py

   生成 5 MB 随机数据文件 randomdata.txt，用于性能测试。

   ./speed_test.py

   执行后会生成 test_report_YYYY-MM-DD-HH-MM-SS.log，记录 20 次加/解密的总耗时和吞吐率。

Linux与MacOS 平台

6. 编译项目：

   make

7. 快速功能测试：

   make test-ecb      # 测试 ECB 加密
   make test-cbc      # 测试 CBC 加密
   make test-cfb      # 测试 CFB-8 加密
   make test-ofb      # 测试 OFB-8 加密
   make test-dec-ecb  # 测试 ECB 解密
   make test-dec-cbc  # 测试 CBC 解密
   make test-dec-cfb  # 测试 CFB-8 解密
   make test-dec-ofb  # 测试 OFB-8 解密

8. 性能测试 (Python 脚本)：

   cd txts/speedtest
   chmod +x data_generator.py
   chmod +x speed_test.py
   ./data_generator.py

   生成 5 MB 随机数据文件 randomdata.txt，用于性能测试。

   ./speed_test.py

   执行后会生成 test_report_YYYY-MM-DD-HH-MM-SS.log，记录 20 次加/解密的总耗时和吞吐率。

注意事项

• 需安装 Python 3，用于速度测试脚本和十六进制毫秒计算。
• 输入输出文件均为十六进制文本，CFB/OFB 模式按 8 bit 反馈。
• 解密时请务必加上 -d 参数，否则程序默认执行加密。

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